初中物理电功和电功率实验题

小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A，额定电压是2.5V的灯L₁和额定电压是3.8V的灯L₂，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图26-1所示的电路开始探究。

（1）请你用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，将图2所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L₁几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的_______接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图2所示的电路继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向_______（选填 “A"或“B"）端移动，使灯L₁发光，测出灯L₁的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数	电压／V		实际功率／W	电阻/Ω
1	1．6	O．20	O．32	8．00
2	2．5	O．24	O．60	1O.42
3	2．8	O．26	O．73	1O．77

②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
（4）小雷注意到灯L₁的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数 据得出的结论是小灯泡的实际功率越________,它越亮。
（5）用L₂替换L₁重复上面的实验时，需要改变_______表的量程，发现灯L₂的亮度变化规律与灯L₁相似。
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①有同学认为“用上表中灯L₁的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。"这种说法错误的原因是小雷忽略了________对小灯电阻的影响。
②有同学认为“该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。"你认为这种说法___________（选填“正确”或“错误”）。

在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”.
(1)请在下面的方框内画出实验电路图；

(2)连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则电路中发生的故障是______________________（选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”）；
(3)排除故障后，继续进行实验：闭合开关后，移动滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图所示，则小灯泡的额定电功率是________W；

(4)某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于____Ω.

王倩同学做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图是王倩没有连接完的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线，帮王倩将实物电路连接完整；
（2）王倩连好电路后，闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是______________________
（3）王倩排除故障后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向__________端滑动（选填“左”或“右”），使电压表示数为__________V；
（4）王倩通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的U－I图像。根据U－I图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是__________W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是_______Ω。

小明按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，部分实验数据和现象如表．
(1)分析表中实验数据可知，所用电源电压约为   V．
(2)若小明手边有“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，“0～3V”和“0～15V”两个量程的电压表，上面实验中他选用的滑动变阻器规格为   ，选用的电压表量程为   ．
(3)由于小明粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R＝＝5Ω，再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P＝＝1.25 W．则灯泡的额定功率   （小于／等于／大于）1.25 W.

实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，电阻箱（电路图符号 ）一个。已调零的电流表一块，开关两个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R₁与R₂并联时，如果R₁的阻值保持不变，则电阻R₁与R₂并联消耗的总功率P跟电阻R₂消耗的功率P₂关系为：P= P₂ + k（k为常量）”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。

在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉．
（2）小明同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为      V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向       （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（3）小明同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是     W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而     （选填“增大”、“减小”或“不变”） ．
（4）小红同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是：
①                         ，②                                   ．

小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系” ．

（1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着一段材料与长度均相同的金属丝，已知甲电阻比较小，则两根金属丝中横截面积较大的是    （选填“甲”或“乙”）．
（2）实验中，小明和小丽发现       烧瓶中温度计的示数升高较快．这表明：在       和             相同的情况下，导体的电阻越         ，产生的热量越多．
（3）小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成       相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻       .水和煤油吸热的多少是通过       来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．
（4）这两个实验中除运用了控制变量的研究方法外，还用到的研究方法是（   ）

A．类比法

B．替代法

C．转换法

D．建模法

某实验小组在“探究影响电流通过电阻丝产生热量多少的因素”时，设计了如图所示的电路，烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油，R_甲>R_乙.

（1）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于     。
（2）实验中煤油吸热的多少是通过     来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”） 。
（3）将该电路设计成串联的目的是使通过甲、乙电阻丝的     相同，通电一段时间后，比较两烧瓶中温度计的示数，若甲瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是：在     和通电时间相同时，        越大，导体产生的热量越多。
（4）家用电烤箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现的，小明依据上述规律，得出电烤箱低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要短一些的结论，此结论是否正确？答：     （选填“正确”或“错误”）．原因是     。

如图所示的电路中，电阻 $R_1=36\Omega$，闭合开关 $S$后，移动滑动变阻器 $R_2$的滑片处于某一位置时，电压表的示数为 $6V$，电流表的示数为 $0.5A$．求：

（1）此时滑动变阻器 $R_2$接入电路的阻值；

（2）此时滑动变阻器 $R_2$消耗的电功率；

（3）电源电压。

小明同学在探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采用了如图所示的实验装置（三个完全相同容器中密封了初温和质量都相等的空气）。请仔细观察实验结果进行分析。

⑴实验时，通过U形管中液面高度差反映密闭空气吸收热量的多少，采用了__________实验方法；
⑵探究电热和电阻的关系应采用__________两容器，比较h₁和h₂的关系可以初步得到结论：在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；
⑶探究电热和电流的关系应采用__________两容器，比较h₂和h₃的关系可以初步得到结论：在导体的电阻和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量跟电流的_______________；

	h1	h2	h3
U型管液面高度差/cm	4	8	2

 

小明同学用图示的器材测量小灯泡电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡灯丝的电阻大于10Ω。
⑴连接电路时，开关应________，滑动变阻器滑片应移到__________；
⑵实验时小明发现电压表0—15V量程已经损坏，小明采用3节新干电池作为电源，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω，1A”字样，请用笔画出导线完成电路连接。（导线不得交叉）
⑶检查无误，闭合开关，向左移动滑片，当电压表示数为__________V时，小灯泡两端电压正好是额定电压；
⑷此时，电流表示数如乙图所示，则小灯泡的额定功率是__________W。

小张利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V不变）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（ 0～3V 、 0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只：R₁（20Ω 0.5A）、R₂（50Ω 0.5A）。
（1）在小张所连接的电路中，有两根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向右移动，灯泡亮度变亮；其他的导线不要变动，导线不能交叉）。
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是                         。正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是                  。
（3）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小张画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为    W。在多次测量中，小张还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比         （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）小张又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，小张仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华而变细，消耗的实际功率变       的缘故（选填“大”或“小”）。
（5）灯泡的功率测量完毕，小张用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图所示的电流I随电阻R变化的图像，则小张应选用滑动变阻器        （选填“R₁” 或“R₂”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所选定值电阻的阻值为      Ω。

下表是小华在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率实验中所得的部分数据。

次数	电压/V	电流/A	灯泡功率/W	灯泡亮度
1	1.6	0.20	0.32	暗
2	2.5			亮
3	2.8	0.26	0.73	很亮

 

（1）当灯泡两端电压为2.5V时，电路中电流表示数如图所示，则通过灯泡的电流____A。小华认为用三次实验所得功率的平均值作为灯泡的额定功率，可减小实验误差。你认为该灯泡的额定功率为____W。
（2）分析表中数据可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由____（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的。
（3）分析上表中的数据，发现通过灯泡的电流与灯泡两端电压____（选填“一定”或“不是”）成正比，造成这一现象的原因是灯丝电阻随____而变化。

用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。

（1）实验中通过观察       来比较电流产生的热量的多少。
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入         、      相同的同种液体。
（3）实验结论是                                 。
（4）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与      的关系。

如图所示，小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验，他已连接了部分电路，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表示数为零，则出现故障的原因可能是        ．
（2）故障排除后，小明通过实验测得如下数据，分析数据可知灯泡的额定功率是      W．

实验次数	电压表示数U/V	电流表示数I/A
1	2.0	0.17
2	2.5	0.20
3	3.0	0.22

 
（3）小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P₁”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P₂”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P₁应    P₂（选填“大于”、“小于”或“等于”）．